WO2012084072A1

Method for producing a dispersion containing silver nanoparticles and use of a mixture containing silver nanoparticles as a coating agent

Abstract

The invention relates to a method for producing a dispersion containing silver nanoparticles, in particular for producing bone cement or a coating agent for implants from a silver salt.

WO2012084072A1, drawing sheet 1
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31 claims: 31 independent, 0 dependent

  1. 1
    Patentansprüche 1 . Verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion, insbesondere zur Herstellung von Knochenzement oder eines Beschichtungsmittels für Implantate oder medizinische Instrumente oder eines antibakteriellen Trägermaterials umfassend die Schritte - Bereitstellen eines Silbersalzes, - Bereitstellen zumindest eines Stabilisators, - Bereitstellen eines Reduktionsmittels, - Bereitstellen eines organischen polymerisierbaren Lösungsmit els , - Herstellen einer Lösung von Silbersalz, Stabilisator und Reduktionsmi tel, - Zugabe einer Base zu der Lösung, - Zugabe eines anorganischen Salzes, - Abtrennen der sich nach Zugabe des anorganischen Salzes bildenden wässrigen Phase von der Silbernanopartikel und Stabilisatoren umfassenden Mischung.
  2. 2
    Verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Silbernanopartikel und Stabilisatoren umfassenden Mischung zumindest ein Netz- und Dispergieradditiv hinzugegeben wird.
  3. 3
    Verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stabilisator ausgewählt aus der 68 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP Gruppe bestehend aus Polyoxyethylen-mono- alkylsäureester, Polyoxypropylen-mono-alkylsäurees er Polyoxyethylen-di-alkylsäureester, Polyoxypropylen-di alkylsäureester, Polyoxyethylen-tri-alkylsSureester, Polyoxypropylen-tri-alkylsäureester und deren Gemische .
  4. 4
    verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als organisches polymerisierbares Lösungsmittel ein Acrylat, insbesondere Methylmethacrylat verwendet wird.
  5. 5
    Verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Base kontinuierlich, insbesondere über einen Zeitraum von 5 bis 48 h, derart erfolgt, dass der pH- Wert der Formulierung zwischen 0 und 6 liegt.
  6. 6
    verfahren zur Herstellung einer silbemanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Salz zumindest ein Element der vierten oder der fünften Hauptgruppe des Periodensys ems der Elemente als Bestandteil des Anions mf sst .
  7. 7
    Verfahren zur Herstellung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äss ige Phase von der silbern nopartikel und 69 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP Stabilisatoren umfassenden silbernanopartikelhaltigen Mischung durch Abdekantieren getrennt wird.
  8. 8
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Reduktionsmittel mit den Silberionen des Silbersalzes unter Bildung von elementarem Silber und ansonsten überwiegend gasförmigen Reaktionsprodukten reagiert .
  9. 9
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Reduktionsmittel Hydrazinhydrat eingesetzt wird.
  10. 10
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ls Base eine Base mit einem Kt Wert im Bereich von -2 bis 10,5, bevorzugt mit einem K b wert im Bereich von 1,5 bis 9,1, besonders bevorzugt mit einem Kt Wert im Bereich 3,5 bis 7,5 eingesetzt wird.
  11. 11
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Base Ammoniak, Kaliumhydrogencarbonat oder Natriumhydroxid eingesetzt wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zugabe der Base kontinuierlich über einen Zeitraum von 9 bis 30 h erfolgt.
  13. 13
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das anorganische Salz zumindest ein Kation der Periode 3 oder der Periode 4 des Periodensys ems der Elemente und zumindest ein Element der fünften Hauptgruppe des Periodensy tems der Elemente als Bestandteil des Anions umfasst . 70 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobe das anorganische Salz Stickstoff als Bestandteil des Anions umfasst.
  14. 14
    15. erfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Netz- und Dispergieradditiv um ein Alkylphenolet oxylat, einen aminofunk ioneilen Polyester, eine phosphorhal ige Substanz oder eine Mischung dieser Verbindungen handel .
  15. 15
    16. verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Ne z- und Dispergieradditiv um ein organisch modifiziertes Phosphat, ein Phosphonat, eine Polyphosphorverbindung, ein Alkylphosphonat , eine Phosphorverbindung mit gemischten organischen Liganden, ein Oligomer oder ein Polymer mit phosphathaltigen Liganden handelt.
  16. 16
    17. Silbernanopartikelhaltige Dispersion, insbesondere Knochenzement oder Beschichtungsmittel für Implantat oder medizinische Instrumente oder antibakterielles Trägermaterial, herstellbar mit einem verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  17. 17
    18. Silbernanopartikelhal ige Dispersion, insbesondere Knochenzement, antibakterielles Trägermaterial oder Beschichtungsmittel, umfassend Silbernanopartikel, zumindest einen Stabilisator und zumindest ein Netz- und Dispergieradditiv, wobei die Silbernanopartikel in einem flüssigen Monomer, Prepolymer oder Polymer dispergiert sind. 71 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP
  18. 18
    19. Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Silbemanopartikel von dem zumindest einen Stabilisator und von dem Netz- und Dispe gieradditiv umhüllt sind.
  19. 19
    20 . Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Netz- und Dispergieradditiv um ein nicht ionisches Tensid handelt.
  20. 20
    21 . Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Netz- und Dispergieradditiv um ein organisch modifiziertes Phosphat, ein Phosphonat, eine Polyphosphorverbindung, ein Alkylphosphonat, eine Phosphorverbindung mit gemischten organischen Liganden, ein Oligomer oder ein Polymer mit phosphathaltigen Liganden handelt.
  21. 21
    22. Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass di mittlere Partikelgröße der Nanopartikel zwischen 5 und 50 , vorzugsweise zwischen 10 und 20 nm liegt.
  22. 22
    23 . Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 90 , vorzugsweise zumindest 99 % der Silbemanopartikel kleiner als 50 , vorzugsweise kleiner als 20 nm sind.
  23. 23
    24 . Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Silbemanopartikel eine im Wesentlichen sphärische Form 72 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA EP aufweisen.
  24. 24
    25. SilbernanopartiJcelhal ige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn eichnet, dass der Anteil an Silbemanopartikeln zwischen 0 , 5 und 5 , vorzugsweise zwischen 1 und 3 Gewichts% beträgt.
  25. 25
    26. Silbernanopartikelhaltige Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Acrylat oder eine Acyrylatvorstufe, insbesondere Methylmethacrylat umfasst.
  26. 26
    27. Verwendung einer silbernanopartikelhaltigen Dispersion nach einem der vorstehenden Ansprüche als Monomer, insbesondere für Knochenzement, Beschichtungslösung oder Zuschlagstoff für Polymerwerkstoffe, insbesondere für Kunststoffimplantate.
  27. 27
    28. Verwendung einer silbernanopartikelhaltigen Mischung umfassend S lbernanopartikel und zumindest einen Stabilisator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyethy1en-ntono-alkylsäu eeste , Polyoxypropylen- mono^alkylsäureeste , Polyoxyethylen-di-alkylsä reester, Polyoxypropylen-di-alkylsäureester , Polyoxyethylen-tri- alkylsaurees er und polyoxypropylen-tri-alkylsäureester zur Herstellung von Knochenzement oder eines Beschichtungsmittels für Implantate und/oder medizinische Instrumente oder eines antibakteriellen Trägermaterials . Verwendung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der silbernanopartikelhaltigen Mischung zumindest Stabilisatoren anwesend sind. 73 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP 30. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stabilisatoren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyethylen-Sorbitan-Monolaurat, Polyoxyethyleii-Sorbitan-Moriopalmitat , Polyoxyethylen- Sorbitan-Monostearat, Polyoxyethylen-Sorb an-Monooleat, Polyoxyet ylen-sorbitan-Tristearat, polyoxyethylen- Glyceryl-Trioleat, Polyoxyethylen-Glyceryl- onolaurat , Polyoxyethylen-Glyceryl-Monooleat, Polyoxyethylen- Glyceryl- onostearat, Polyoxyethylen-Glyceryl- Monoricinoleat, Rizinusöl, hydriertes Rizinusöl, Sojabohnenöl und deren Gemische, 31 . Verwendung nach zumindest einem der beiden vorstehenden Ansprüche, wobei die Stabilisatoren in einem Mengenverhältnis im Bereich von 1 :1 bis 2 : 1 anwesend sind.
  28. 28
    32 . Verwendung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Mengenverhältnis Silbernanopartikel zu Stabilisator im Bereich von 10 :2 bis z 10 : 50 , bevorzugt im Bereich von 10 ;5 bis zu 10 ;10 liegt.
  29. 29
    33 . Verwendung nach, z mind st einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Silbernanopartikel In einer Partikelgröße von 1 bis 100 nm, bevorzugt 1 bis 50 nm, besonders bevorzugt 1 bis 20 nm vorliegen.
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    34. Verwendung einer silbernanopartikelhaltigen Formulierung umfassend eine Dispersion in ethylmethacrylat einer silbernanopartikelhaltigen Mischung wie in den vorstehenden Ansprüchen 7 definiert zur Herstellung von Knochenzement, 74 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP 35. Verwendung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Formulierung 0,5 bis 60 Gew.-% Silbernanopartikel enthält, wobei das Mengenverhältnis Silbernanopartikel zu Stabilisator im Bereich von 10 :2 bis zu 10 ;50, bevorzugt im Bereich von 10 : 5 bis zu 10 : 10 liegt.
  31. 31
    35. Verwendung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Silbernanopartikel in einem Anteil von 1 bis 40 Gew.-% bevorzugt in einem Anteil von 5 bis 30 Gew,-% in der Formulierung enthalten sind. 75 ERSATZBLATT (REGEL 26) ISA/EP
Independent claims31